Tests biologiques de la bradykinine et des kinines apparentées
Les kinines sont des agents hypotenseurs puissants chez toutes les espèces animales étudiées (54). Le test in vivo le plus courant pour ces peptides est la pression artérielle du rat, décrite précédemment. Les effets vasodilatateurs des kinines sont mesurés dans des organes perfusés isolés avec un endothélium intact, selon la procédure décrite dans la section IV. L’effet relaxant des kinines dans les vaisseaux artériels est évalué in vitro dans l’artère carotide de chien (57) selon la méthode décrite par Regoli et Barabé (34). L’effet veinoconstricteur est mesuré in vitro dans la veine jugulaire de lapin (42), selon la procédure résumée ci-dessous.
Les veines, prélevées sur des lapins (1,0-2,0 kg), sont coupées en bandes hélicoïdales de 2 mm de large et 2 cm de long et suspendues dans une solution de Krebs (oxygénée à 37°C) contenant un inhibiteur de l’enzyme de conversion (Captopril, 10 μM) pour empêcher la dégradation des kinines (34). Les contractions des tissus en réponse aux kinines sont enregistrées comme décrit précédemment et les courbes concentration-réponse complètes sont généralement mesurées pour évaluer les affinités des kinines et de leurs antagonistes. On a montré que la veine jugulaire de lapin contient un sous-type de récepteur B2 (B2A) (tableau V).
La préparation non vasculaire la plus couramment utilisée est l’iléon de cobaye, qui est prélevé sur des cobayes de 250-350 g et préparé sous forme de bandelette musculaire lisse longitudinale, selon Rang (37). Le tissu est suspendu in vitro dans une solution de Krebs (oxygénée à 37°C) et ses changements de tension sont mesurés comme décrit ci-dessus pour les vaisseaux isolés (voir section I). L’iléon de cobaye est la préparation utilisée pour caractériser le sous-type de récepteur B2B (tableau V).
Les récepteurs B1 sont étudiés à l’aide de la bandelette d’aorte de lapin, préparée et manipulée de la même manière que pour l’angiotensine. Le tissu est presque insensible aux kinines, notamment à desArg9BK, l’agoniste des récepteurs Bt, au début de l’expérience. La sensibilité du tissu augmente après plusieurs heures (jusqu’à 6-10 h) d’incubation, car les récepteurs B1 sont formés de novo (55). Les effets contractiles des kinines sont enregistrés et analysés à l’aide des mêmes instruments et approches que ceux décrits dans la section I pour l’angiotensine. Les tissus des lapins peuvent être sensibilisés à la desArg9BK en prétraitant les animaux avec du lipopolysaccharide (LPS), qui est injecté par voie intraveineuse 5 heures avant de tuer l’animal (56). Le mécanisme de génération des récepteurs B1 par le LPS a été étudié (60, 61). Les aortes et d’autres tissus prélevés sur des lapins traités par le LPS répondent à la desArg9BK dès le début de l’incubation in vitro (56). De même, les artères rénales de chien expriment spontanément les récepteurs B1 et montrent une grande sensibilité au desArg9BK (62).
Plusieurs composés ont été utilisés pour caractériser les récepteurs aux kinines dans des organes isolés, en utilisant les réponses biologiques (contractiles) de trois préparations (tableau V). Les bradykinines et la kallidine sont des stimulants puissants de la veine jugulaire de lapin (RJV) et de l’iléon de cobaye (GPI), alors que la desArg9BK et la Lys,desArg9BK sont inactives. L’ordre inverse de puissance est observé dans l’aorte de lapin (RA). desArg9BK est un antagoniste uniquement sur la RA. Sur ces bases, Regoli et Barabé (54) ont proposé l’hypothèse de deux récepteurs de la kinine, le B1 (RA) et le B2 (RJV, GPI, et de nombreuses autres préparations et tests) qui n’a été caractérisé initialement qu’avec des agonistes (54) et a ensuite (voir ci-dessous) été caractérisé avec des antagonistes. Les antagonistes du récepteur B2 ont été identifiés par Vavrek et Stewart (63) et améliorés par la suite par divers chercheurs (64-66) par le remplacement de Pro3 par l’hydroxyproline (Hyp), par l’addition d’un d-Arg à l’extrémité N-terminale, par la substitution de Phe8 par Leu, et par le remplacement du dipeptide Pro7-Phe8 par d-Tic-Oic (67-69). Un prototype de chaque série d’antagonistes est rapporté dans le tableau V pour indiquer que la b-2-thiényl-élanine (Thi) n’est pas nécessaire en positions 5 et 9, alors que Hyp3 et d-Arg0 sont importants pour l’affinité, en particulier sur le RJV. La substitution de Phe8 par Leu, ajoutée aux autres modifications, conduit à la d-ArgBK, qui (a) est presque dépourvue d’activité agonistique, et (b) est active sur le RJV, moins active sur le GPI, et plutôt pauvre sur le RA (B1), et est donc assez sélective pour le site B2. La différence entre les valeurs de pA2 (de deux unités logarithmiques) entre le RJV et le GPI est un résultat déterminant pour la subdivision proposée (tableau V) des récepteurs B2 en B2A (RJV) et B2B (GPI). Le D-ArgBK est un antagoniste compétitif, rapidement réversible à la fois in vivo et in vitro, et il est différent du Hoe 140, qui est non compétitif (sans équilibre), probablement parce qu’il a une interaction prolongée avec les sites B2A et B2B (59, 67, 68, 70). La distinction entre B2A et B2B est soutenue par les résultats obtenus avec les deux derniers composés (Tableau V), qui diffèrent par le résidu en troisième position. La présence de Hyp favorise l’antagonisme (pA2 7,6) sur le B2A et une activité agoniste partielle sur le B2B, alors que Tyr3 donne un puissant agoniste sur le B2A et un assez bon antagoniste (antagoniste pur) sur le B2B. Cette nouvelle classification a été présentée dans un article de synthèse (71). Les sites fonctionnels de la kinine sont donc B, et B2 (deux sous-types sont envisagés). Plusieurs autres récepteurs (B3, B4 et B5) ont été proposés (72-74) mais leur existence n’a pas été démontrée par des données expérimentales solides (voir la revue critique dans la Réf. 59). La libération d’histamine induite par les kinines à partir des mastocytes péritonéaux de rat est un phénomène non spécifique qui a été attribué au caractère cationique des kinines (75, 76).